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GRUPO DE INTERÉS EN EMBRIOLOGÍA: MORFOLOGÍA EMBRIONARIA Y CORRELACIÓN CON ANEUPLOIDÍAS

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Delgado A.¹, Pons MC.², Rives N.³, Carrasco B.², Cuadros M.4, Cuevas I.5, Teruel J.6, Cabello Y.7, Muñoz J.8, Hurtado de Mendoza M.V.9

¹Institut Universitari IVI València. Valencia. ²Institut Universitari Dexeus. Barcelona. ³Barcelona IVF. Barcelona. 4Madrid. 5Hospital General Universitario. Valencia. 6Equipo Juana Crespo. Valencia. 7Hospital Ruber Juan Bravo Quirón Salud. Madrid. 8Clínica Tambre. Madrid. 9Sevilla.

Publicado en la revista 23 de enero de 2019.

La herramienta principal en el laboratorio para la selección embrionaria previa a la transferencia, es la observación de la morfología tradicional. Sin embargo, muchos de los embriones seleccionados pueden ser portadores de aneuploidías, influyendo en el resultado final del ciclo, bien con fallos de implantación o con pérdidas gestacionales. Por ello, muchos autores han tratado de establecer una relación entre la morfología embrionaria y la carga cromosómica del embrión en distintos estadios.

INTRODUCCIÓN

El uso de la estimulación ovárica controlada en los tratamientos de reproducción asistida tiene como finalidad, en la mayoría de los ciclos, la obtención de múltiples ovocitos maduros, por lo que el número de embriones disponibles para transferir suele ser elevado.

Muchos embriones morfológicamente óptimos que son transferidos al útero, no logran implantar o generan gestaciones que finalizan en abortos espontáneos. Algunos de estos fracasos, pueden ser explicados por la presencia de anomalías cromosómicas en los embriones seleccionados para la transferencia.

Sin embargo, alguno de los aspectos más importantes de la viabilidad embrionaria, como la carga cromosómica, son indetectables mediante la observación morfológica clásica.

La estrategia más común, en la mayoría de los laboratorios de fecundación in vitro (FIV), para identificar los embriones viables capaces de dar lugar a una gestación evolutiva, está basada en criterios morfológicos tales como el número de células y la simetría de las mismas, la presencia de multinucleación, el porcentaje de fragmentación y la velocidad de desarrollo. En cuanto al estadio de blastocisto, nos centramos en la clasificación de la masa celular interna (MCI) y del trofoectodermo (TF), así como en el grado de expansión.

Más recientemente, la tecnología time lapse ha entrado a formar parte de un gran número de laboratorios, aportando datos de la morfocinética embrionaria que vienen a complementar a la morfología tradicional.

A lo largo de estos últimos años, algunos autores han intentado establecer una correlación entre determinados parámetros morfológicos y la carga cromosómica final del embrión en distintos estadios del desarrollo embrionario, como día 3 y día 5 (Munné et al., 2006) (Magli et al., 2007) (Delgado A., 2015). Además, se han publicado distintos algoritmos de predicción de aneuploidías basados en la morfocinética embrionaria (Campbell et al., 2013) (Basile et al., 2014).

PATRÓN PRONUCLEAR

La primera valoración morfológica del embrión a estudiar es el patrón pronuclear del cigoto. Si tomamos como referencia el modelo de Scott (Scott, 2003), no parece relevante a la hora de determinar la dotación cromosómica del embrión, si bien el tipo I parece tener más probabilidad de euploidía al compararlo con el resto de patrones pronucleares (Gamiz et al., 2003) (Edirisinghe et al., 2005).

Además, hay autores que han correlacionado los parámetros espermáticos con el score pronuclear observado tras la microinyección espermática y la dotación cromosómica de los embriones resultantes (Kahraman et al., 2002), existiendo diferencias en cuanto a pronóstico de euploidía y tasa de blastulación entre los grupos I y II, siendo mejor el tipo I. Igualmente, se obtenían más embriones del grupo II cuando se utilizaba en la microinyección espermática muestra procedente de tejido testicular, incluyendo espermátidas redondas. También el grupo de Gianaroli (Gianaroli et al., 2006) encontró correlación entre determinados patrones pronucleares y la posibilidad de euploidía.

MORFOLOGÍA EN DÍA 3

Las aneuploidías son el principal factor genético que afecta al éxito de los ciclos de fecundación in vitro. La morfología embrionaria en día 3 de desarrollo, y su correlación con aneuploidías, han sido objeto de numerosos estudios (Márquez et al., 2000) (Munné et al., 2006) (Magli et al., 2007). Otros autores, además de evaluar la relación entre la morfología en día 3 con las aneuploidías, lo han hecho con la tasa de llegada a blastocisto (Eaton et al., 2009).

En cuanto a la morfología embrionaria en día 2 y día 3 de desarrollo, a mayor número de células respecto al desarrollo esperado, menor es la posibilidad de euploidia (Hardarson et al., 2001) (Munné, 2006) Por lo tanto, la velocidad de desarrollo sí que condiciona la euploidía del embrión (Magli et al., 2007). En este artículo se observó que los embriones de desarrollo lento, aquéllos que se bloqueaban y los que tenían una velocidad de desarrollo que podía considerarse rápida, tenían incrementadas las anomalías cromosómicas.

Por el contrario, un estudio reciente (Pons et al., 2018) observó que el 64.4% de los embriones en 8 células en día 3 y el 59.3% de los embriones considerados como rápidos en días 3 (>8 células), alcanzaban el estado de blastocisto. Tras el análisis genético de estos embriones, el 22.7% de los embriones en 8 células en día 3 y el 20.6% de los embriones rápidos, fueron diagnosticados como euploides. El análisis estadístico mostró que la probabilidad de un embrión rápido en día 3 de formar un blastocito euploide no era significativamente diferente a uno que procediera de 8 células.

Si nos fijamos en un grupo concreto de edad, algunos autores como Moayeri (Moayeri et al., 2008), sí que encuentran de utilidad la morfología en día 3 para predicción de euploidía en pacientes de edad materna avanzada, pero no para el grupo de pacientes jóvenes cuyos dismorfismos embrionarios pueden tener otro origen. En cuanto a la fragmentación, sí que puede ser un factor común a ambos grupos a tener en cuenta de cara a seleccionar un embrión euploide. En el caso del estudio del grupo de Eaton (Eaton et al., 2009), la morfología en día 3 no es concluyente como único parámetro para descartar embriones aneuploides, indicando por lo tanto, en pacientes concretas, el test genético preimplantacional.

Centrándonos en la fragmentación embrionaria, parece claro que el porcentaje de fragmentación sí que afecta a la dotación cromosómica final. En algunos casos, se han obtenido datos respecto al mosaicismo y otras alteraciones (poliploidías y haploidías) y aneuploidías (Munné, 2006). Según Munné, a medida que aumenta la fragmentación, se incrementa el porcentaje de embriones afectados por mosaicismo y otras alteraciones (poliploidías y haploidías) disminuyendo el número de embriones euploides disponibles. Respecto a las aneuploidías no es así, y no aumentan proporcionalmente con el aumento de la fragmentación ya que éstas, están más ligadas a la edad avanzada (Munné et al., 2007). En referencia al tipo de fragmentación, sí que hay estudios que han hablado de obtener una mayor posibilidad de aneuploidía referida al tipo 4 (Magli et al., 2007).

Respecto a la simetría embrionaria, existen publicaciones que han obtenido tasas de anomalías cromosómicas elevadas en embriones con divisiones asimétricas (Hardarson et al., 2001). Se ha sugerido que esta asimetría podría causar multinucleación en los blastómeros resultantes y provocar un aumento de las aneuploidías en estos embriones. También los datos de Magli confirman la influencia de la simetría durante el desarrollo embrionario con un mayor porcentaje de aneuploidías en los embriones asimétricos (Magli et al., 2007).

Referente a la multinucleación, parece que a mayor número de células multinucleadas, menor es la posibilidad de euploidía. Hace casi 20 años, Kligman (Kligman et al., 1996) ya había encontrado cierta relación entre los embriones que presentaban multinucleación y los que no, respecto a su carga cromosómica. En su estudio, el porcentaje de embriones aneuploides aumentaba en aquellos embriones con células multinucleadas, aunque no se encontró una relación clara entre el día de la aparición de la multinucleación, el tipo, el número de células multinucleadas, la calidad embrionaria y la técnica empleada para inseminar los ovocitos (microinyección espermática o fecundación in vitro convencional), respecto al ratio de embriones anormales. Otros autores como Hardarson (Hardarson et al., 2001), también han relacionado la asimetría en las divisiones embrionarias con el grado de multinucleación y por lo tanto con una menor posibilidad de euploidía.

ESTADIO DE BLASTOCISTO

El cultivo, hasta el estadio de blastocisto, se ha implementado en la actualidad en muchas clínicas de fecundación in vitro, debido a que los embriones que alcanzan este estadio tienen mayor potencial de implantación.

Sin embargo, la capacidad del cultivo largo hasta blastocisto de descartar los embriones aneuploides sigue siendo limitada. Los blastocistos, al igual que los embriones, continúan siendo portadores de anomalías cromosómicas, aunque la frecuencia de las mismas y la incidencia del mosaicismo son inferiores a la de los embriones en día 3 de desarrollo. Este dato es corroborado por autores como Sandalinas (Sandalinas et al., 2001), que encontró que los embriones portadores de trisomías puras alcanzaban el estadio de blastocisto en un 37%, y que algunas monosomías como la X y la 21 también eran capaces de hacerlo. Por otro lado, Rubio (Rubio et al., 2007), en su estudio, observó que los embriones euploides llegaban a blastocisto en un 68,2%, pero sin embargo, también los embriones aneuploides son capaces de alcanzar este estadio como en el caso de las trisomías y las monosomías.

Respecto a la morfología de los blastocistos, una proporción considerable de ellos, cromosómicamente anormales, alcanzan el máximo score y de la misma manera, algunos con peor score son euploides (Alfarawati et al., 2011). Más de la mitad de los blastocistos testados en ese estudio habían sido catalogados como anormales.

El efecto de la edad materna avanzada también estaba asociado al aumento de aneuploidías siendo del 51% en pacientes jóvenes respecto a las de edad materna avanzada donde se incrementaban hasta un 61%. El efecto de la edad materna y de la morfología del blastocisto, así como su posibilidad de euploidía, también ha sido estudiado por otros autores (Fragouli et al., 2013) (Fragouli et al., 2014) corroborando muchos de los datos adelantados por Alfarawati (Alfarawati et al., 2011). Parece claro que la edad materna afecta directamente al porcentaje de embriones aneuploides, así como también que algunos de estos embriones, como aquellos que tienen la trisomía 21, alcanzan el estadio de blastocisto y un alto score, siendo indistinguibles de los blastocistos euploides (Fragouli et al., 2014).

Además, en ese mismo estudio y de manera específica, el score de la MCI y del TE, condicionaban la posibilidad de euploidía del blastocisto, siendo los scores más altos los que menos anomalías cromosómicas conllevaban. Este dato concuerda con los de otros estudios (Delgado, A. 2017), donde los blastocistos de mejor categoría según la clasificación de ASEBIR, mostraban índices más altos de euploidía. Además, el porcentaje de euploides también se veía influenciado por el día de llegada a blastocisto, siendo mayor en día 5 de desarrollo.

De esta manera, Capalbo (Capalbo et al., 2014) también obtuvo mayor posibilidad de euploidía entre los blastocistos que alcanzaban mayor score. Además, en el citado estudio, se correlacionó de manera negativa la tasa de llegada a blastocisto (respecto al día) con la edad de la paciente, siendo mayor a menor edad. Sin embargo, el porcentaje de euploides no difería mucho entre los que llegaban a blastocisto en día 5 o en día 6 de desarrollo.

TECNOLOGÍA TIME LAPSE

Entre los primeros estudios que han tratado de relacionar la morfocinética con las aneuploidías aparece el de Chavez (Chavez et al., 2012) , que evaluó embriones en estadio de cuatro células llegando a la conclusión de que el ciclo inicial de los embriones euploides es más estable que el de los aneuploides.

En el 2013, Campbell y sus colaboradores (Campbell et al., 2013), evaluaron un grupo de blastocistos y la posibilidad que tenían de presentar anomalías simples o múltiples. Llegaron a la conclusión de que los embriones aneuploides presentan un retraso en la compactación, periblastulación y en el tiempo de llegada a blastocisto. Kramer (Kramer et al., 2014) aplicó este modelo en su laboratorio, pero los resultados no fueron reproducibles.

Autores como Chawla (Chawla et al., 2015), encontraron diferencias en los distintos parámetros morfocinéticos al evaluar el desarrollo en embriones biopsiados en día 3, siendo más cercanos a los esperados en el caso de los euploides respecto a los aneuploides. Igualmente, Basile y su grupo también observaron diferencias morfocinéticas entre los embriones euploides y aneuploides, y propusieron un algoritmo que agrupaba a los embriones en cuatro categorías según su probabilidad de euploidía.(Basile et al., 2014).

Otros autores como Rienzi (Rienzi et al., 2015), con el uso de la tecnología time lapse y los arrays de hibridación genómica comparada, no encontraron diferencias significativas en cuanto a la morfocinética de los embriones euploides y aneuploides respecto al inicio de la compactación, de la blastulación y la blastulación completa dentro de un grupo de pacientes de mal pronóstico reproductivo.

Minasi (Minasi et al., 2016), observó que los blastocistos euploides presentaban mayor porcentaje de MCI y TF con score alto, además de mayor grado de expansión, y menor tiempo de formación de blastocisto, tiempo de expansión y eclosión más tempranos que en blastocistos aneuploides.

Recientemente, Nogales (Nogales et al., 2017), encontró diferencias morfocinéticas en los embriones aneuploides en función del tipo de aneuploidía, simple o compleja.

CONCLUSIÓN

La observación estática convencional de la morfología embrionaria, además del uso del time lapse, son herramientas de mejora de los resultados del laboratorio de fecundación in vitro, pero en la actualidad, con los datos que disponemos, no pueden sustituir de manera individual o conjunta al test genético preimplantacional para determinar la carga cromosómica de un embrión.

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